在大型工業(yè)建筑、安裝工程中,多年來(lái)一般都采用矩形控制網(wǎng)作為施工測(cè)量控制網(wǎng),并依此進(jìn)行廠房定位、廠房柱子行列線、設(shè)備基礎(chǔ)的細(xì)部放樣。并用該控制網(wǎng)來(lái)敷設(shè)若干相應(yīng)的基礎(chǔ)施工用的高架中心線板。有時(shí)也根據(jù)設(shè)計(jì)施工圖的工藝生產(chǎn)中心線來(lái)測(cè)設(shè)一條主軸線,在主軸線上加設(shè)若干條主要設(shè)備的中心線作“十”字垂線,形成主軸線控制系統(tǒng)。
在濟(jì)鋼(馬)鋼板有限公司設(shè)備安裝工程的施工測(cè)量中,設(shè)備基礎(chǔ)已大部分竣工,原有的施工控制網(wǎng)點(diǎn)已不存在,部分設(shè)備已經(jīng)基本就位,如再施測(cè)矩形控制網(wǎng)也已不可能。為了使設(shè)備安裝達(dá)到規(guī)范的要求,在對(duì)已竣工的設(shè)備基礎(chǔ)進(jìn)行了詳細(xì)的調(diào)查實(shí)測(cè)之后,根據(jù)對(duì)現(xiàn)有設(shè)備基礎(chǔ)中心線和關(guān)鍵設(shè)備(如三輥軋機(jī)、三輥軋機(jī)連接機(jī)、三輥軋機(jī)主電機(jī),四輥軋機(jī),四輥軋機(jī)的上、下位主電機(jī)等)的預(yù)埋大型地腳螺栓中心線點(diǎn)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),依據(jù)生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)總平面圖紙的設(shè)計(jì)要求,在滿足生產(chǎn)工藝要求和設(shè)備安裝規(guī)范要求的條件下,對(duì)設(shè)備基礎(chǔ)土建施工中的誤差進(jìn)行了合理的配賦,決定設(shè)計(jì)和測(cè)設(shè)主軸線系統(tǒng)作為設(shè)備安裝工程施工測(cè)量的控制系統(tǒng)(見(jiàn)圖1)。
1—下位電機(jī)中心線;2—上位電機(jī)中心線;3—三輥主電機(jī)中心線;4—減速機(jī)中心線;5—連接機(jī)中心線;
6—三輥軋機(jī)列中心線;7—四輥軋機(jī)列中心線
圖1 主軸線系統(tǒng)示意
由于設(shè)備已基本就位,在中心線上無(wú)法或很難牢靠地架設(shè)儀器,設(shè)備安裝就位精度的檢測(cè)難度更大。若以主軸線上之中心線點(diǎn)靠懸掛垂球線加千分尺或鋼板尺來(lái)檢測(cè)時(shí),則會(huì)產(chǎn)生諸多誤差,如架線板投點(diǎn)、標(biāo)注、架線板震動(dòng)、掛線偏差、垂點(diǎn)偏差、量計(jì)誤差等等,要想達(dá)到高精度的安裝標(biāo)準(zhǔn)難度很大。經(jīng)研究分析后,決定采用極坐標(biāo)法施測(cè)。
極坐標(biāo)法施測(cè)與矩形控制網(wǎng)施測(cè)和主軸線施測(cè)的不同之處在于,不必完全在中心線點(diǎn)上設(shè)站(架設(shè)儀器)進(jìn)行施工放樣和設(shè)備就位后的檢查復(fù)測(cè)。此方法可以在任意一個(gè)可觀測(cè)到測(cè)點(diǎn)的位置對(duì)測(cè)點(diǎn)直接進(jìn)行實(shí)測(cè),利用極徑和極角(距離、坐標(biāo)方位角)計(jì)算出測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)值,以實(shí)測(cè)值和設(shè)計(jì)值進(jìn)行對(duì)照,即可計(jì)算出偏差值進(jìn)行改正或確認(rèn)。
1 極坐標(biāo)法施測(cè)的主要步驟
(1)依據(jù)設(shè)計(jì)施工圖,根據(jù)實(shí)際需要設(shè)計(jì)矩形控制網(wǎng)圖或主軸線控制系統(tǒng)圖,并標(biāo)注控制點(diǎn)位。
(2)將上述設(shè)計(jì)的控制網(wǎng)點(diǎn)全部代入一個(gè)坐標(biāo)系中,并將坐標(biāo)值予以標(biāo)注。坐標(biāo)系可按施工圖坐標(biāo)也可用假定坐標(biāo)系統(tǒng)代替,以計(jì)算和標(biāo)注方便為原則。坐標(biāo)系的主軸線以生產(chǎn)工藝線的主要設(shè)備中心線、點(diǎn)為坐標(biāo)軸和坐標(biāo)原點(diǎn)。
(3)根據(jù)坐標(biāo)軸、坐標(biāo)原點(diǎn)和設(shè)計(jì)圖紙上工藝設(shè)計(jì)要求的諸項(xiàng)尺寸即可推算出各相關(guān)主要設(shè)備或設(shè)備基礎(chǔ)中心線上的縱、橫坐標(biāo)值(x、y)。也可依據(jù)生產(chǎn)設(shè)備的主要工藝線設(shè)計(jì)一套假定坐標(biāo)系統(tǒng),以主要工藝線上的設(shè)備中心線為“十”字坐標(biāo)軸的“原點(diǎn)和基線”,根據(jù)設(shè)計(jì)工藝尺寸計(jì)算出其余諸設(shè)備及有關(guān)尺寸的坐標(biāo)值。并分別代入相應(yīng)的x、y值。
(4)盡量避開(kāi)施工區(qū)域、施工的基礎(chǔ)和生產(chǎn)工藝線,選定若干點(diǎn),使選定的點(diǎn)距大致相等并連線后成一嚴(yán)密的閉合導(dǎo)線。所選點(diǎn)埋樁設(shè)點(diǎn)必須穩(wěn)固和不易碰動(dòng)。
(5)對(duì)選點(diǎn)線進(jìn)行施測(cè)、計(jì)算、平差。其平差后的成果應(yīng)高于《冶金建筑工程施工測(cè)量規(guī)范》(ybj212—88)第二章第三節(jié)和第三章第四節(jié)的有關(guān)規(guī)定。用全站儀施測(cè)并不困難。
(6)與矩形控制網(wǎng)或主軸線進(jìn)行嚴(yán)格校核后,將選點(diǎn)成果整理成冊(cè),歸檔備用。
(7)為防止在選點(diǎn)時(shí)縱、橫坐標(biāo)記錄和使用時(shí)混淆,同時(shí)也為了方便今后使用和記錄,可將縱、橫坐標(biāo)的數(shù)值用不同的數(shù)字位數(shù)加以區(qū)分。如x值在小數(shù)點(diǎn)前設(shè)4位數(shù),y值在小數(shù)點(diǎn)前設(shè)5位數(shù)(此處可根據(jù)施工測(cè)量控制范圍大小予以確定),小數(shù)點(diǎn)后的位數(shù)(取值)可根據(jù)實(shí)際需要予以設(shè)計(jì)。2 極坐標(biāo)法施測(cè)實(shí)例
以濟(jì)鋼(馬)鋼板有限公司四輥軋機(jī)、四輥軋機(jī)橫移拉出換輥裝置、四輥軋機(jī)主電機(jī)上位電機(jī),下位電機(jī)的安裝檢測(cè)為例(見(jiàn)圖2)
設(shè)站b點(diǎn),x=850.0000,y=1362.0000后視a點(diǎn)αba=180°00′00′校核四輥軋機(jī)中心x=843.2500,y=1344.0000測(cè)站b點(diǎn)至四輥軋機(jī)中心α=249°26′38.2′檢查校核標(biāo)定方向無(wú)誤后,即可分別對(duì)設(shè)備中心線的各點(diǎn)位如圖2所示的橫向中心線上的d1、d3、d5、d7和縱向中心線上的d2、d4、d6、d8諸點(diǎn)進(jìn)行實(shí)測(cè)。也可以直接對(duì)設(shè)備本體上的中心點(diǎn)進(jìn)行實(shí)測(cè)。
實(shí)測(cè)d1時(shí)xd1=xb+dbd1.cosαbd1,yd1=yb+dbd1.sinαβbd1(注:xd1為d1點(diǎn)的縱坐標(biāo),yd1為d1點(diǎn)的橫坐標(biāo),dbd1為測(cè)站b點(diǎn)至d1點(diǎn)的距離,αbd1為測(cè)站b點(diǎn)至d1點(diǎn)的坐標(biāo)方位角)。如所測(cè)得實(shí)測(cè)坐標(biāo)值與原設(shè)計(jì)坐標(biāo)值不符,則根據(jù)坐標(biāo)差δy值的正負(fù)予以調(diào)整(改點(diǎn))即可,δy=y實(shí)-y設(shè)。d3、d5、d7橫向中心線的調(diào)整同上,以此類推。d2、d4、d6、d8縱向中心線的調(diào)整則根據(jù)上法測(cè)得的坐標(biāo)差δx值的正負(fù)予以調(diào)整即可,δx=x實(shí)-x設(shè)。
以圖2之四輥軋機(jī)上位主電機(jī)找正為例:根據(jù)軋制中心線和四輥軋機(jī)機(jī)列中心線數(shù)據(jù)計(jì)算,上位主電機(jī)中心坐標(biāo)值為x=866.7450,y=1343.9940;經(jīng)對(duì)上位主電機(jī)d1點(diǎn)與d3點(diǎn)橫向中心線兩點(diǎn)和d2點(diǎn)與d4點(diǎn)縱向中心線兩點(diǎn)分別進(jìn)行實(shí)測(cè)后,其改正(調(diào)整設(shè)備就位)值如表1所示。
表1 坐標(biāo)數(shù)據(jù)分析表
如表1及圖2所示,d1點(diǎn)至d3點(diǎn)的中心線點(diǎn)只需改正δy值即可,x坐標(biāo)值可以不予考慮;d2點(diǎn)至d4點(diǎn)的中心線點(diǎn)只需改正δx值即可,y坐標(biāo)值同樣可以不予考慮。此處也可以依圖2所示用d1點(diǎn)至d3點(diǎn)兩點(diǎn)和d2點(diǎn)至d4點(diǎn)兩點(diǎn)分別掛線后予以調(diào)整設(shè)備。
若使用全站儀施測(cè),上述公式的坐標(biāo)計(jì)算又可省去,全站儀的顯示屏可根據(jù)內(nèi)置程序直接顯示出坐標(biāo)值,此時(shí)只須對(duì)照δx、δy的不符值予以調(diào)整(找正)設(shè)備即可。其他需實(shí)測(cè)的點(diǎn)位,與上述方法相同。
此種方法與直線投點(diǎn)相比,直線投點(diǎn)偏差方向直觀,但是測(cè)點(diǎn)差值須投點(diǎn)后用尺實(shí)量,還受測(cè)站和視線限制,極坐標(biāo)法施測(cè)測(cè)點(diǎn)后差值不用現(xiàn)場(chǎng)再量,只須對(duì)照坐標(biāo)值之差,就可以得出偏差值,且不受上述限制,布設(shè)測(cè)站靈活。
此種方法可用于設(shè)備基礎(chǔ)施工前的放樣和設(shè)備基礎(chǔ)開(kāi)挖后的檢查復(fù)測(cè),也可用于大型連續(xù)生產(chǎn)設(shè)備檢修改造的施工測(cè)量。在濟(jì)鋼總公司一煉鋼廠小方坯連鑄機(jī)改造工程中,由于有的設(shè)備需改造更換,有的設(shè)備需保留,施測(cè)時(shí)通視條件極差,本人也采用此方法進(jìn)行設(shè)備中心線的施測(cè)及設(shè)備安裝的施工測(cè)量,同樣取得了滿意的效果。